CN111093487A - 自适应的生物特征检测方法及装置、电子设备 - Google Patents

自适应的生物特征检测方法及装置、电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种自适应的生物特征检测方法及装置、电子设备。自适应的生物特征检测方法包括：自动识别被测对象的当前肤色(101)；控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号(102)；根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征(103)。采用上述方案，使得计算出的生物特征与被测对象的肤色相适应，提升了检测到的生物特征的准确度，降低了功耗；并且能够兼容多种肤色的生物特征检测。

Description

自适应的生物特征检测方法及装置、电子设备
技术领域
本申请涉及生物识别技术领域，特别涉及一种自适应的生物特征检测方法及装置、电子设备。
背景技术
现今，随着手表、手环、耳机等可穿戴设备的普及，可穿戴设备除了计步、计时、定位等基础功能以外，还能够对佩戴者的生物特征进行检测，生物特征例如为心率、血氧饱和度等，从而可以记录佩戴者的生理变化，对佩戴者的健康状况进行实时监控。
现有的可穿戴设备一般采用光电检测的方式在对佩戴者的生物特征进行检测。以心率检测为例，现有的最常用的心率测量方法是光电脉搏容积(PPG)法，利用LED发出特定波长的光并经人体组织传播、散射、衍射和反射后返回，将返回的光信号转换为电信号，从而获取相应的PPG信号。光束在人体组织传播过程中，由于人体组织的吸收作用而衰减，其中静态组织如皮肤、脂肪、肌肉等的吸收是恒定值，而血液由于心脏的收缩和舒张周期而产生周期性容积变化，因而PPG信号中产生与心跳一致的周期性波形，所以PPG信号可以测量出心跳频率。
发明内容
本申请部分实施例的目的在于提供一种自适应的生物特征检测方法及装置、电子设备，使得计算出的生物特征与被测对象的肤色相适应，提升了检测到的生物特征的准确度，降低了功耗；并且能够兼容多种肤色的生物特征检测。
本申请实施例提供了一种自适应的生物特征检测方法，包括：自动识别被测对象的当前肤色；控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号；根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征。
本申请实施例提供了一种自适应的生物特征检测装置，包括：肤色检测模块与生物特征检测模块；肤色检测模块用于自动识别被测对象的当前肤色；生物特征检测模块用于控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号；生物特征检测模块还用于根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征。
本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述的自适应的生物特征检测装置。
本申请实施例现对于现有技术而言，在对被测对象的生物特征进行检测时，先识别被测对象的当前肤色，继而控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号，从而能够根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征，使得计算出的生物特征与被测对象的肤色相适应，提升了检测到的生物特征的准确度，降低了功耗；并且能够兼容多种肤色的生物特征检测。
例如，根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征，包括：根据当前肤色，调整接收到的第一光信号；根据调整后的第一光信号，计算被测对象的生物特征。本实施例提供了根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征的一种具体实现方式。
例如，根据当前肤色，调整接收到的第一光信号，包括：根据当前肤色，调整预设的增益参数；将调整后的增益参数乘以第一光信号，得到调整后的第一光信号。本实施例提供了根据当前肤色，调整接收到的第一光信号的一种具体实现方式。
例如，在控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号之前，还包括：根据当前肤色，调整光发射器的驱动，以改变光发射器发出的第一初始光信号的强度。本实施例中，能够根据当前肤色，调整光发射器的驱动，以改变光发射器发射第一初始光信号的强度，使得光发射器发射的第一初始光信号的强度与被测对象的肤色匹配，进一步提升了获取的生物特征的准确度。
例如，在自动识别被测对象的当前肤色之前，还包括：控制至少一光发射器朝向被测对象发出第二初始光信号，并控制至少一光接收器接收第二初始光信号经过被测对象后的第二光信号；自动识别被测对象的当前肤色，包括：根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色。本实施例提供了自动识别被测对象的当前肤色的一种具体实现方式。
例如，根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色，包括：根据第二初始光信号的强度与第二光信号的强度，计算被测对象对第二初始光信号的光吸收率；根据光吸收率与预设的光吸收率范围与肤色的对应关系，得到当前肤色。本实施例提供了根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的一种具体实现方式。
例如，控制至少一光发射器朝向被测对象发出第二初始光信号，并控制至少一光接收器接收第二初始光信号经过被测对象后的第二光信号，包括：控制多个光发射器朝向被测对象发出多个第二初始光信号，并控制至少一光接收器接收各第二初始光信号经过被测对象后的各第二光信号；根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色，包括：对于每个光发射器，根据来源于光发射器的第二初始光信号与第二光信号，计算被测对象对光发射器发出的第二初始光信号的光吸收率；根据被测对象对各发射器发出的第二初始光信号的光吸收率以及各光发射器发出的第二初始光信号的波长，得到被测对象的当前肤色。本实施例提供了根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的另一种具体实现方式，能够提升获取的被测对象的当前肤色的准确度。
例如，控制多个光发射器朝向被测对象发出多个第二初始光信号，包括：控制多个光发射器朝向被测对象发出多个不同波长的第二初始光信号。
例如，根据被测对象对各发射器发出的第二初始光信号的光吸收率以及各光发射器发出的第二初始光信号的波长，得到被测对象的当前肤色，包括：根据被测对象对各第二初始光信号的光吸收率以及被测对象的对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，得到被测对象的当前肤色。本实施例中，基于相同肤色对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，结合多种波长的第二初始光信号来判断被测对象的肤色，从而提高了肤色检测的准确性。
例如，控制多个光发射器朝向被测对象发出多个第二初始光信号，包括：控制处于不同区域位置的多个光发射器朝向被测对象发出多个不同波长的第二初始光信号；根据被测对象对各发射器发出的第二初始光信号的光吸收率以及各光发射器发出的第二初始光信号的波长，得到被测对象的当前肤色，包括：根据被测对象对各第二初始光信号的光吸收率、多个光发射器所处的区域位置以及被测对象的对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，得到被测对象的当前肤色。本实施例中，基于被测对象对处于不同区域位置的发射器发出的第二初始光信号的吸收差异以及相同肤色对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，来获取被测对象的当前肤色，进一步提高了肤色检测的准确性。
例如，生物特征包括心率和/或血氧饱和度。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本申请第一实施例中应用自适应的生物特征检测方法的可穿戴设备的示意图；
图2是根据本申请第一实施例中应用自适应的生物特征检测方法的可穿戴设备的方框图；
图3是根据本申请第一实施例中的自适应的生物特征检测方法的流程图；
图4是根据本申请第一实施例中的图3中步骤103的具体流程图；
图5是根据本申请第二实施例中的自适应的生物特征检测方法的流程图；
图6是根据本申请第三实施例中的自适应的生物特征检测方法的流程图；
图7是根据本申请第四实施例中的自适应的生物特征检测方法的流程图；
图8是根据本申请第五实施例中应用自适应的生物特征检测方法的可穿戴设备的方框图；
图9是根据本申请第五实施例中的自适应的生物特征检测方法的流程图；
图10是根据本申请第五实施例中的不同位置的两个发射器的光吸收率与肤色深浅的曲线；
图11是根据本申请第五实施例中的发出不同波长的光信号的三个发射器的光吸收率与肤色深浅的曲线；
图12是根据本申请第六实施例中的自适应的生物特征检测装置的方框图；
图13是根据本申请第八实施例中的自适应的生物特征检测装置的方框图。
具体实施例
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请部分实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
发明人发现，在采用光电检测的方式在对佩戴者的生物特征进行检测时，对佩戴者的肤色较为敏感，不同肤色对光的吸收差异很大，因此可能会因为肤色导致以下问题：测得生物特征不准确，功耗很大；并且一件可穿戴设备无法兼容到所有肤色的生物特征检测。基于此，发明人提出了本申请的技术方案。
本申请第一实施例涉及一种自适应的生物特征检测方法，应用于电子设备中的自适应的生物特征检测装置，电子设备例如为手表、手环等可穿戴设备，自适应的生物特征检测装置例如为生物识别芯片。请参考图1与图2，电子设备包括生物识别芯片100，以及分别连接于生物识别芯片的光发射器200与光接收器300；本实施例中，可穿戴设备还可以包括设置在光发射器200与光接收器300之间的隔离部件400，该隔离部件400用于阻挡光发射器200发出的光直接射到光接收器300上。其中，光发射器200与光接收器300可以设置在生物识别芯片100外，然不限于此，光发射器200与光接收器300也可以设置在生物识别芯片100内。
本实施例的自适应的生物特征检测方法的具体流程如图3所示。
步骤101，自动识别被测对象的当前肤色。
具体而言，当检测到被测对象靠近电子设备时，例如用户佩戴可穿戴设备，生物识别芯片对被测对象的肤色进行检测，获取被测对象的当前肤色，当前肤色能够表征被测对象的肤色深浅。其中，肤色的划分方式可以按需设定，例如可以简单的分为白种人、黄种人、黑种人；或者按照肤色划分为黑色、深棕色、棕色、黄色、米白色、白色。
步骤102，控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号。
具体而言，生物识别芯片可以在接收到检测命令或者按照预设的周期对被测对象进行生物识别，控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，光发射器朝向被测对象发出的第一初始光信号经过被测对象的皮肤组织的反射、散射和吸收后，一部分光从被测对象的皮肤出射，光接收器接收出射的光，并转换为电信号，即为第一光信号，并将该第一光信号发送给生物识别芯片；其中，光发射器可以为一个发光二极管，生物识别芯片能够控制该发光二极管的驱动电流，以使其发出预设波长、光强的光信号，光接收器可以为光电二极管。
步骤103，根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征，请参考图4，步骤103包括以下子步骤：
子步骤1031，根据当前肤色，调整接收到的第一光信号。
具体而言，生物识别芯片中预设了初始增益参数，并能够根据当前肤色，调整该增益参数，具体的，生物识别芯片中设定该初始增益参数对应于一个基准肤色，当识别的当前肤色大于基准肤色时，则说明被测对象的肤色较深，增大该增益参数；当识别的当前肤色小于基准肤色时，则说明被测对象的肤色较浅，减小该增益参数，继而将第一光信号乘以调整后的增益参数，便可以得到调整后的第一光信号，调整后的第一光信号与被测对象的肤色相适应。
子步骤1032，根据调整后的第一光信号，计算被测对象的生物特征。
具体而言，由于调整后的第一光信号与被测对象的肤色相适应，从而使得根据调整后的第一光信号来计算出被测对象的生物特征同样与被测对象的肤色相适应，提升了计算出的生物特征的准确度。其中，生物特征例如为心率、血氧饱和度等。
需要说明的是，本实施例中可以在用户首次佩戴可穿戴设备时进行一次自动识别被测对象的当前肤色，再进行生物特征的检测，之后便可以在每经过预设次数的生物特征检测后，或者接收到用户发送的检测命令时，再进行被测对象的肤色识别，无需在进行生物特征的检测时同时对被测对象的肤色进行识别。
本实施例相对于现有技术而言，在对被测对象的生物特征进行检测时，先识别被测对象的当前肤色，继而控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号，从而能够根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征，使得计算出的生物特征与被测对象的肤色相适应，提升了检测到的生物特征的准确度，降低了功耗；并且能够兼容多种肤色的生物特征检测。
本申请第二实施例涉及一种自适应的生物特征检测方法，本实施例相对于第一实施例而言，主要不同之处在于：对发出的第一初始光信号的强度进行调整。
本实施例的自适应的生物特征检测方法的具体流程如图5所示。
其中，步骤201、步骤203、步骤204与步骤101至步骤103大致相同，在此不再赘述，主要不同之处在于，增加了步骤202，具体如下：
步骤202，根据当前肤色，调整光发射器的驱动，以改变光发射器发出的第一初始光信号的强度。
具体而言，生物识别芯片在识别了被测对象的当前肤色后，调整光发射器的驱动(例如为驱动电流)，以改变光发射器发出的第一初始光信号的强度，则在步骤203中能够控制光发射器发出该强度的第一初始光信号，使得光发射器发出的第一初始光信号的强度与被测对象的肤色匹配。具体的，若当前肤色表征被测对象的肤色较深时，需要发出强度大的第一初始光信号，此时增大光发射器的驱动电流，以增大光发射器发出的第一初始光信号的强度，使得第一光信号的强度增大，增大了信噪比；若当前肤色表征被测对象的肤色较浅时，无需发射强度大的第一初始光信号，此时减小光发射器的驱动电流，以减小光发射器发出的第一初始光信号的强度，使得第一光信号的强度减小，减小了功耗。
本实施例相对于第一实施例而言，能够根据当前肤色，调整光发射器发出的第一初始光信号的强度，使得光发射器发出的第一初始光信号的强度与被测对象的肤色匹配，进一步提升了获取的生物特征的准确度。
本申请第三实施例涉及一种自适应的生物特征检测方法，本实施例相对于第一实施例而言，主要不同之处在于：提供了一种自动识别被测对象的当前肤色的具体实现方式。
本实施例的自适应的生物特征检测方法的具体流程如图6所示。
其中，步骤303、步骤304与步骤102至步骤103大致相同，在此不再赘述，主要不同之处在于：
步骤301，控制至少一光发射器朝向被测对象发出第二初始光信号，并控制至少一光接收器接收第二初始光信号经过被测对象后的第二光信号。
具体而言，当检测到被测对象靠近电子设备时，例如用户佩戴可穿戴设备，生物识别芯片控制光发射器朝向被测对象发出第二初始光信号，第二初始光信号经过被测对象的皮肤组织的反射、散射和吸收后，一部分光从被测对象的皮肤出射，光接收器接收出射的光，并转换为电信号，即为第二光信号，并将第二光信号发送给生物识别芯片。
步骤302，根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色。
具体而言，被测对象的肤色越深，光传递的效率越低，吸收的光越多，因此，第二光信号能够反映出第二初始光信号中被被测对象的皮肤所吸收的光，从而生物识别芯片可以根据光发射器发出的第二初始光信号与第二初始光信号对应的第二放射光信号，得到被测对象的当前肤色，当前肤色能够表征被测对象的肤色深浅。
需要说明的是，本实施例中，生物识别芯片也可以直接根据当前肤色与第二光信号，得到被测对象的生物特征，此时无需执行步骤303控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号。
本实施例相对于第一实施例而言，提供了一种自动识别被测对象的当前肤色的具体实现方式。
本申请第四实施例涉及一种自适应的生物特征检测方法，本实施例相对于第三实施例而言，主要不同之处在于：提供了根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的一种具体实现方式。
本实施例的自适应的生物特征检测方法的具体流程如图7所示。
其中，步骤401、步骤403、步骤404与步骤301、步骤303、步骤304大致相同，在此不再赘述，主要不同之处在于，步骤402包括以下子步骤：
子步骤4021，根据第二初始光信号的强度与第二光信号的强度，计算被测对象对第二初始光信号的光吸收率。
具体而言，生物识别芯片控制光发射器发出的第二初始光信号的强度是已知的，同时可以获取光接收器接收的第二光信号的强度，前述可知，被测对象的肤色越深，光传递的效率越低，皮肤吸收的光越多，经过被测对象后的光信号的强度越低，因此可以根据第二初始光信号的强度与第二光信号的强度，计算出被测对象对第二初始光信号的光吸收率；例如，可以计算第二初始光信号的强度与第二光信号的强度的比值，作为被测对象对第二初始光信号的光吸收率，来表征被测对象的肤色深浅。
子步骤4022，根据光吸收率与预设的光吸收率范围与肤色的对应关系，得到当前肤色。
具体而言，生物识别芯片中预设有光吸收率范围与肤色的对应关系，从而可以根据计算得到被测对象对第二初始光信号的光吸收率与该对应关系，得到被测对象的当前肤色。
本实施例相对于第四实施例而言，提供了根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的一种具体实现方式。
本申请第五实施例涉及一种自适应的生物特征检测方法，本实施例相对于第三实施例而言，主要不同之处在于：根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的另一种具体实现方式。
本实施例中，请参考图8，可穿戴设备中光发射器200的数量为多个，光接收器300的数量可以为一个或多个(图中以多个为例)，多个光发射器200发出的光信号可以由一个光接收器300接收，即多个光发射器200对应于一个光接收器300，也可以为每个光发射器200设定一个对应光接收器300，用于接收其所发出的光信号。
本实施例的自适应的生物特征检测方法的具体流程如图9所示。
其中，步骤503、步骤504与步骤303、步骤304大致相同，在此不再赘述，主要不同之处在于：
步骤501，控制多个光发射器朝向被测对象发出多个第二初始光信号，并控制至少一光接收器接收各第二初始光信号经过被测对象后的各第二光信号。
具体而言，生物识别芯片控制多个光发射器依次朝向被测对象发出第二初始光信号，生物识别芯片中同时预设了用于接收各光发射器发出的第二初始光信号的光接收器，因此生物识别芯片在控制各光发射器发出第二初始光信号时，会同时启动对应的光接收器接收第二光信号。其中，多个光发射器可以位于不同的区域位置，发送相同波长的光信号；或者多个光发射器可以位于不同的区域位置，发送不同波长的光信号；或者，多个光发射器可以位于不同的区域位置，发送相同波长的光信号。其中，每个光发射器与一个光接收器相对应，且各光发射器所处的区域位置不同，区域位置为光发射器与对应的光接收器的相对位置。
在一个例子中，以控制多个光发射器朝向被测对象发出多个不同波长的第二初始光信号为例，对于发射不同波长的第二初始光信号的多个发射器来说，相同肤色对不同波长的第二初始光信号的光吸收率不同，请参考图10，以三个光发射器发射的第二初始光信号的波长依次增大为例，三个波长分别为第一波长、第二波长以及第三波长，且第一波长＜第二波长＜第三波长；可以看出对于相同肤色来说，发射器发出的第二初始光信号的波长越大，被测对象对第二初始光信号的光吸收率越高。
在一个例子中，对于位于不同区域位置的多个光发射器来说，各发射器的光信号的传播路径不同，因此被测对象对各光发射器发出的光信号的光吸收率不同，请参考图11，以两个光发射器分别位于第一区域位置和第二区域位置，且第一区域位置中发射器201相对于光接收器的位置较第二区域位置中发射器202相对于光接收器的位置近为例，假设发射器201和发射器202发出的第二初始光信号的波长相同，则发射器201发出的第二初始光信号的传播路径小于发射器202发出的光信号的传播路径，可以看出对于相同肤色来说，发射器201对应的光吸收率小于发射器202对应的光吸收率。
由上可知，在确定了光发射器发出的第二初始光信号的波长以及光发射器相对于对应的光接收器的位置之后，便能够得到该光发射器对应的吸收率和肤色深浅相关曲线，即能够确定该光发射器对应的光吸收率范围与肤色的对应关系。
步骤502包括以下子步骤：
子步骤5021，对于每个光发射器，根据来源于光发射器的第二初始光信号与第二光信号，计算被测对象对光发射器发出的第二初始光信号的光吸收率。
具体而言，对于每个光发射器来说，在生物识别芯片能够根据来源于该光发射器的第二初始光信号与第二光信号，计算出被测对象对该光发射器发出的第二初始光信号的光吸收率；继而能够得到被测对象对各发射器发出的第二初始光信号的光吸收率。
子步骤5022，根据被测对象对各发射器发出的第二初始光信号的光吸收率以及各光发射器发出的第二初始光信号的波长，得到被测对象的当前肤色。
具体而言，若多个第二初始光信号为不同波长的信号，则生物识别芯片根据被测对象对各第二初始光信号的光吸收率以及被测对象的对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，得到被测对象的当前肤色。具体的，可以根据被测对象的皮肤对多个波长的第二初始光信号的吸收差异，得到多个光吸收率范围与肤色的对应关系，继而得到多个肤色，再判断多个肤色是否相匹配，判断多个肤色是否相匹配的方式为判断多个肤色中是否存在某种肤色占比超过预设阈值，若存在，则可以选取该肤色作为被测对象的当前肤色。其中，基于相同肤色对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，结合多种波长的第二初始光信号来判断被测对象的肤色，从而提高了肤色检测的准确性，进而能提高生物特征检测的准确性及兼顾较小的功耗。
若多个第二初始光信号为不同波长的信号，且发射多个第二初始光信号的光发射器处于不同的区域位置，则生物识别芯片根据被测对象对各第二初始光信号的光吸收率、多个光发射器所处的区域位置以及被测对象的对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，得到被测对象的当前肤色。具体的，可以结合被测对象的皮肤对多个波长的第二初始光信号的吸收差异以及多个光发射器的区域位置，得到多个肤色，再判断多个肤色是否相匹配，判断多个肤色是否相匹配的方式为判断多个肤色中是否存在某种肤色占比超过预设阈值，若存在，则可以选取该肤色作为被测对象的当前肤色。其中，基于被测对象对处于不同区域位置的发射器发出的第二初始光信号的吸收差异以及相同肤色对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，来获取被测对象的当前肤色，进一步提高了肤色检测的准确性。
需要说明的是，本实施例中，也可在生物识别芯片预设各发射器对应的光吸收率范围与肤色的对应关系，生物识别芯片可以根据预设的第二初始光信号发射时序，确定发出第二初始光信号的光发射器，对于每个光发射器来说，生物识别芯片能够根据该光发射器所对应的光吸收率范围与肤色的对应关系，以及计算得到的被测对象对该光发射器发出的第二初始光信号的光吸收率，得到该光发射器所对应的肤色，从而能够得到多个光发射器对应的多个肤色。
本实施例相对于第一实施例而言，提供了根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的另一种具体实现方式，能够提升获取的被测对象的当前肤色的准确度。
本申请第六实施例涉及一种自适应的生物特征检测装置，应用于电子设备，电子设备例如为手表、手环等可穿戴设备，自适应的生物特征检测装置例如为生物识别芯片。请参考图12，以自适应的生物特征检测装置为生物识别芯片为例，生物识别芯片100包括：相互连接的肤色检测模块101与生物特征检测模块102；在一个例子中，生物识别芯片100还包括模拟前端103，生物特征检测模块102通过模拟前端103连接于各光发射器200以及各光接收器300。其中，生物识别芯片100也可以包括光发射器200和/光接收器300。
肤色检测模块101用于自动识别被测对象的当前肤色。
生物特征检测模块102用于控制光发射器200朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器300接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号。其中，模拟前端103中包括驱动模块，生物特征检测模块102通过该驱动模块控制光发射器200朝向被测对象发出第一初始光信号，光接收器300在接收经过被测对象后的光，将光转换为电流信号，再由模拟前端103转换为电压信号，该电压信号即为第一光信号。
生物特征检测模块102还用于根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征。
在一个例子中，生物特征检测模块102用于根据当前肤色，调整接收到的第一光信号，示例性的，生物特征检测模块102中预设有增益参数，可以根据当前肤色，调整预设的增益参数，并继而控制模拟前端103将调整后的增益参数乘以第一光信号，得到调整后的第一光信号。具体的，生物特征检测模块102中预设有增益参数，在模拟前端103得到第一光信号后，生物特征检测模块102根据肤色检测模块101识别的被测对象的当前肤色，调整预设的增益参数，再发送包括调整后的增益参数的控制命令给模拟前端103，模拟前端103在接收到控制命令后，将第一光信号乘以调整后的增益参数，得到调整后的第一光信号，调整后的第一光信号与被测对象的肤色相适应。然后，生物特征检测模块102能够据调整后的第一光信号，计算被测对象的生物特征，由于调整后第一光信号与被测对象的肤色相适应，从而使得根据调整后的第一光信号来计算出被测对象的生物特征与被测对象的肤色相适应，提升了计算出的生物特征的准确度。其中，生物特征例如为心率、血氧饱和度等。
由于第一实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与第一实施例互相配合实施。第一实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在第一实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在第一实施例中。
本实施例相对于现有技术而言，在对被测对象的生物特征进行检测时，先识别被测对象的当前肤色，继而控制光发射器朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号，从而能够根据当前肤色与第一光信号，得到被测对象的生物特征，使得计算出的生物特征与被测对象的肤色相适应，提升了检测到的生物特征的准确度，降低了功耗；并且能够兼容多种肤色的生物特征检测。
本申请第七实施例涉及一种自适应的生物特征检测装置，本实施例相对于第六实施例而言，主要不同之处在于：对发出的第一初始光信号的强度进行调整。
本实施例中，生物特征检测模块102还用于在控制光发射器200朝向被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器300接收第一初始光信号经过被测对象后的第一光信号之前，根据当前肤色，调整光发射器200的驱动，以改变光发射器200发出的第一初始光信号的强度，继而控制光发射器200发射该强度的第一初始光信号，使得光发射器200发射的第一初始光信号的强度与被测对象的肤色匹配。具体的，生物特征检测模块102用于通过调整模拟前端103中的驱动模块的驱动电流，来改变光发射器200发出的第一初始光信号的强度。
由于第二实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与第二实施例互相配合实施。第二实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在第二实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在第二实施例中。
本实施例相对于第六实施例而言，能够根据当前肤色，调整光发射器发射的第一初始光信号的强度，使得光发射器发射的第一初始光信号的强度与被测对象的肤色匹配，进一步提升了获取的生物特征的准确度。
本申请第八实施例涉及一种自适应的生物特征检测装置，本实施例相对于第六实施例而言，主要不同之处在于：提供了一种自动识别被测对象的当前肤色的具体实现方式。
本实施例中，请参考图13，肤色检测模块101还连接于模拟前端103。
在进行肤色检测时，生物特征检测模块102控制至少一光发射器200朝向被测对象发出第二初始光信号，并控制至少一光接收器300接收第二初始光信号经过被测对象后的第二光信号。具体的，在对被测对象进行肤色识别时，生物特征检测模块102通过模拟前端103中的驱动模块控制光发射器200朝向被测对象发出第二初始光信号，第二初始光信号经过被测对象的皮肤组织的反射、散射和吸收后，一部分光从被测对象的皮肤出射，光接收器300接收出射的光，转换为电流信号，并经过模拟前端103转换为电压信号，即为第二光信号。
肤色检测模块101从模拟前端103中接收第二光信号，继而根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色。具体的，被测对象的肤色越深，光传递的效率越低，吸收的光越多，可知第二光信号能够反映出第二初始光信号中被被测对象的皮肤所吸收的光，因此肤色检测模块101能够根据第二初始光信号与第二光信号得到被测对象的当前肤色，当前肤色能够表征被测对象的肤色深浅。
由于第三实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与第三实施例互相配合实施。第三实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在第三实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在第三实施例中。
本实施例相对于第六实施例而言，提供了一种自动识别被测对象的当前肤色的具体实现方式。
本申请第九实施例涉及一种自适应的生物特征检测装置，本实施例相对于第八实施例而言，主要不同之处在于：提供了根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的一种具体实现方式。
肤色检测模块101用于根据第二初始光信号的强度与第二光信号的强度，计算被测对象对第二初始光信号的光吸收率。具体的，肤色检测模块101能够得到生物特征检测模块102控制光发射器发出的第二初始光信号的强度，同时可以获取光接收器300接收的第二光信号的强度，前述可知，被测对象的肤色越深，光传递的效率越低，皮肤吸收的光越多，经过被测对象后的光信号的强度越低，因此肤色检测模块101可以根据第二初始光信号的强度与第二光信号的强度，计算出被测对象的光吸收率。
肤色检测模块101用于根据光吸收率与预设的光吸收率范围与肤色的对应关系，得到当前肤色。具体的，肤色检测模块101中预设有光吸收率范围与肤色的对应关系，从而可以根据计算得到的光吸收率与该对应关系，得到被测对象的当前肤色。
由于第四实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与第四实施例互相配合实施。第四实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在第四实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在第四实施例中。
本实施例相对于第八实施例而言，提供了根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的一种具体实现方式。
本申请第十实施例涉及一种自适应的生物特征检测装置，本实施例相对于第八实施例而言，主要不同之处在于：根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的另一种具体实现方式。
本实施例中，在进行肤色检测时，生物特征检测模块102用于控制多个光发射器200朝向被测对象发出多个第二初始光信号，并通过至少一光接收器300接收各第二初始光信号经过被测对象后的各第二光信号。具体的，每个光发射器200与一个光接收器300相对应，生物特征检测模块102控制多个光发射器200依次朝向被测对象发出第二初始光信号，同时预设了用于接收各光发射器200发出的第二初始光信号的光接收器300，因此生物特征检测模块102在控制各光发射器200发出第二初始光信号时，会同时启动各光发射器200对应的光接收器300接收第二光信号。其中，可以设置各光发射器200所处的区域位置不同，区域位置为光发射器200与对应的光接收器200的相对位置。
对于每个光发射器200，肤色检测模块101用于根据来源于该光发射器200的第二初始光信号与第二光信号，计算被测对象对该光发射器200发出的第二初始光信号的光吸收率，从而能够得到被测对象对各光发射器200发出的第二初始光信号的光吸收率。
肤色检测模块101用于根据被测对象对各发射器200发出的第二初始光信号的光吸收率以及各光发射器200发出的第二初始光信号的波长，得到被测对象的当前肤色。
在一个例子中，生物特征检测模块102可以控制多个光发射器200朝向被测对象发出多个不同波长的第二初始光信号，并控制至少一光接收器300接收各第二初始光信号经过被测对象后的各第二光信号，肤色检测模块101则能够根据被测对象对各第二初始光信号的光吸收率以及被测对象的对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，得到被测对象的当前肤色。其中，基于相同肤色对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，结合多种波长的第二初始光信号来判断被测对象的肤色，从而提高了肤色检测的准确性。
在另一个例子中，多个光发射器200处于不同的区域位置，生物特征检测模块102可以控制处于不同区域位置的多个光发射器200朝向被测对象发出多个不同波长的第二初始光信号，肤色检测模块101则能够根据被测对象对各第二初始光信号的光吸收率、多个光发射器200所处的区域位置以及被测对象的对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，得到被测对象的当前肤色。其中，基于被测对象对处于不同区域位置的发射器发出的第二初始光信号的吸收差异以及相同肤色对不同波长的第二初始光信号的吸收差异，来获取被测对象的当前肤色，进一步提高了肤色检测的准确性。
由于第五实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与第五实施例互相配合实施。第五实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在第五实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在第五实施例中。
本实施例相对于第八实施例而言，根据第二初始光信号与第二光信号，得到被测对象的当前肤色的另一种具体实现方式，能够提升获取的被测对象的当前肤色的准确度。
本申请第十一实施例涉及一种电子设备，电子设备例如为手表、手环等可穿戴设备，电子设备包括第五实施例至第十实施例中任一项的自适应的生物特征检测装置。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (23)

1.一种自适应的生物特征检测方法，其特征在于，包括：
自动识别被测对象的当前肤色；
控制光发射器朝向所述被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收所述第一初始光信号经过所述被测对象后的第一光信号；
根据所述当前肤色与所述第一光信号，得到所述被测对象的生物特征。
2.如权利要求1所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，所述根据所述当前肤色与所述第一光信号，得到所述被测对象的生物特征，包括：
根据所述当前肤色，调整接收到的所述第一光信号；
根据调整后的所述第一光信号，计算所述被测对象的所述生物特征。
3.如权利要求2所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，所述根据所述当前肤色，调整接收到的所述第一光信号，包括：
根据所述当前肤色，调整预设的增益参数；
将调整后的所述增益参数乘以所述第一光信号，得到调整后的所述第一光信号。
4.如权利要求1所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，在所述控制光发射器朝向所述被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收所述第一初始光信号经过所述被测对象后的第一光信号之前，还包括：
根据所述当前肤色，调整所述光发射器的驱动，以改变所述光发射器发出的所述第一初始光信号的强度。
5.如权利要求1所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，在所述自动识别被测对象的当前肤色之前，还包括：
控制至少一所述光发射器朝向被测对象发出第二初始光信号，并控制至少一所述光接收器接收所述第二初始光信号经过所述被测对象后的第二光信号；
所述自动识别被测对象的当前肤色，包括：
根据所述第二初始光信号与所述第二光信号，得到所述被测对象的所述当前肤色。
6.如权利要求5所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，所述根据所述第二初始光信号与所述第二光信号，得到所述被测对象的所述当前肤色，包括：
根据所述第二初始光信号的强度与所述第二光信号的强度，计算所述被测对象对所述第二初始光信号的光吸收率；
根据所述光吸收率与预设的光吸收率范围与肤色的对应关系，得到所述当前肤色。
7.如权利要求5所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，所述控制至少一所述光发射器朝向被测对象发出第二初始光信号，并控制至少一所述光接收器接收所述第二初始光信号经过所述被测对象后的第二光信号，包括：
控制多个光发射器朝向被测对象发出多个所述第二初始光信号，并控制至少一所述光接收器接收各所述第二初始光信号经过所述被测对象后的各所述第二光信号；
所述根据所述第二初始光信号与所述第二光信号，得到所述被测对象的所述当前肤色，包括：对于每个所述光发射器，根据来源于所述光发射器的所述第二初始光信号与所述第二光信号，计算所述被测对象对所述光发射器发出的所述第二初始光信号的所述光吸收率；
根据所述被测对象对各所述光发射器发出的所述第二初始光信号的所述光吸收率以及各所述光发射器发出的所述第二初始光信号的波长，得到所述被测对象的当前肤色。
8.如权利要求7所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，所述控制多个光发射器朝向被测对象发出多个所述第二初始光信号，包括：
控制多个所述光发射器朝向所述被测对象发出多个不同波长的所述第二初始光信号。
9.如权利要求8所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，所述根据所述被测对象对各所述发射器发出的所述第二初始光信号的所述光吸收率以及各所述光发射器发出的所述第二初始光信号的波长，得到所述被测对象的当前肤色，包括：
根据所述被测对象对各所述第二初始光信号的所述光吸收率以及所述被测对象的对不同波长的所述第二初始光信号的吸收差异，得到所述被测对象的当前肤色。
10.如权利要求8所述的自适应的生物特征检测方法，其特征在于，所述控制多个光发射器朝向被测对象发出多个所述第二初始光信号，包括：
控制处于不同区域位置的多个所述光发射器朝向所述被测对象发出多个不同波长的所述第二初始光信号；所述根据所述被测对象对各所述发射器发出的所述第二初始光信号的所述光吸收率以及各所述光发射器发出的所述第二初始光信号的波长，得到所述被测对象的当前肤色，包括：
根据所述被测对象对各所述第二初始光信号的所述光吸收率、多个所述光发射器所处的区域位置以及所述被测对象的对不同波长的所述第二初始光信号的吸收差异，得到所述被测对象的当前肤色。
11.一种自适应的生物特征检测装置，其特征在于，包括：肤色检测模块与生物特征检测模块；
所述肤色检测模块用于自动识别被测对象的当前肤色；
所述生物特征检测模块用于控制光发射器朝向所述被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收所述第一初始光信号经过所述被测对象后的第一光信号；
所述生物特征检测模块还用于根据所述当前肤色与所述第一光信号，得到所述被测对象的生物特征。
12.如权利要求11所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述生物特征检测模块还用于根据所述当前肤色，调整接收到的所述第一光信号；
所述生物特征检测模块还用于根据调整后的所述第一光信号，计算所述被测对象的所述生物特征。
13.如权利要求12所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述生物特征检测模块还用于根据所述当前肤色，调整预设的增益参数；
所述生物特征检测模块还用于将调整后的所述增益参数乘以所述第一光信号，得到调整后的所述第一光信号。
14.如权利要求13所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述生物特征检测模块还用于在控制光发射器朝向所述被测对象发出第一初始光信号，并控制光接收器接收所述第一初始光信号经过所述被测对象后的第一光信号之前，根据所述当前肤色，调整所述光发射器的驱动，以改变所述光发射器发出的所述第一初始光信号的强度。
15.如权利要求11所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述生物特征检测模块还用于控制至少一所述光发射器朝向被测对象发出第二初始光信号，并控制至少一所述光接收器接收所述第二初始光信号经过所述被测对象后的第二光信号；
所述肤色检测模块用于根据所述第二初始光信号与所述第二光信号，得到所述被测对象的所述当前肤色。
16.如权利要求15所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述肤色检测模块用于根据所述第二初始光信号的强度与所述第二光信号的强度，计算所述被测对象对所述第二初始光信号的光吸收率；
所述肤色检测模块用于根据所述光吸收率与预设的光吸收率范围与肤色的对应关系，得到所述当前肤色。
17.如权利要求15所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述生物特征检测模块用于控制多个光发射器朝向被测对象发出多个所述第二初始光信号，并控制至少一所述光接收器接收各所述第二初始光信号经过所述被测对象后的各所述第二光信号；所述肤色检测模块用于对于每个所述光发射器，根据来源于所述光发射器的所述第二初始光信号与所述第二光信号，计算所述被测对象对所述光发射器发出的所述第二初始光信号的所述光吸收率；
所述肤色检测模块用于根据所述被测对象对各所述发射器发出的所述第二初始光信号的所述光吸收率以及各所述光发射器发出的所述第二初始光信号的波长，得到所述被测对象的当前肤色。
18.如权利要求17所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述生物特征检测模块用于控制多个所述光发射器朝向所述被测对象发出多个不同波长的所述第二初始光信号，并控制至少一所述光接收器接收各所述第二初始光信号经过所述被测对象后的各所述第二光信号。
19.如权利要求18所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述肤色检测模块用于根据所述被测对象对各所述第二初始光信号的所述光吸收率以及所述被测对象的对不同波长的所述第二初始光信号的吸收差异，得到所述被测对象的当前肤色。
20.如权利要求17所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述生物特征检测模块用于控制处于不同区域位置的多个所述光发射器朝向所述被测对象发出多个不同波长的所述第二初始光信号；所述区域位置为所述光发射器与对应的所述光接收器的相对位置；
所述肤色检测模块用于根据所述被测对象对各所述第二初始光信号的所述光吸收率、多个所述光发射器所处的区域位置以及所述被测对象的对不同波长的所述第二初始光信号的吸收差异，得到所述被测对象的当前肤色。
21.如权利要求11所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述自适应的生物特征检测装置还包括连接于所述生物特征检测模块的至少一所述光接收器。
22.如权利要求21所述的自适应的生物特征检测装置，其特征在于，所述自适应的生物特征检测装置还包括连接于所述生物特征检测模块的至少一所述光发射器。
23.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求11至22中任一项所述的自适应的生物特征检测装置。
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